碘、氟、硅与人体健康的关系

碘、氟、硅是人体必需微量元素,它们的摄入量对人体健康起着重要作用。对碘、氟、硅的缺乏与疾病之间的关系进行了讨论,并对其治疗和防治方法作了介绍。     

Stochastic and upscaled analytical modeling of fines migration in porous media induced by low-salinity water injection

Fines migration induced by injection of low-salinity water(LSW) into porous media can lead to severe pore plugging and consequent permeability reduction. The deepbed filtration(DBF) theory is used to model the aforementioned phenomenon, which allows us to predict the effluent concentration history and the distribution profile of entrapped particles. However, the previous models fail to consider the movement of the waterflood front. In this study, we derive a stochastic model for fines migration ...     

硅晶体生长固液界面形貌研究

结合杰克逊界面理论、分子动力学模拟(MD)和密度泛函理论(DFT),对硅晶体(100)和(111)面生长过程中固液界面形貌进行研究,包括界面自由能变化、结构变化和生长位置吸附能等。通过杰克逊界面理论计算,发现(100)界面晶相原子和流体相原子在表面各占约50%时吉布斯自由能达到极小值,而(111)界面在表面占比约0%或100%时达到极小值,说明当热力学平衡时,(100)面趋向于粗糙面,(111)面趋向于光滑面;分子动力学模拟显示,随着生长的进行,初始光滑的固液界面在(100)面上会逐渐转变为粗糙界面,而(111)面则始终保持光滑界面生长;且在生长过程中,(100)面的生长速率明显高于(111)面,因为(100)面始终为粗糙面生长;DFT计算发现,(100)面上的所有生长位置吸附能接近,可以实现连续生长,(111)面吸附能则存在明显的差值,生长原子需要吸附在台阶处才能进行层状生长。     

Far-Field Detection of Near-Field Circular Dichroism Enhancements Induced by a Nanoantenna

Nanophotonics can enhance the inherent weak signal exhibited by chiral molecules in circular dichroism (CD) spectroscopy experiments. One mechanism to achieve this CD enhancement is based on increasing the optical chirality produced by nanophotonics antennas in their near-field, where chiral molecules are placed. However, ascertaining whether this CD enhancement is reached presents significant experimental challenges due to the complexity of measuring near-field optical chirality. Here, it is demonstrated that a local and single measurement of the degree of circular polarization in the far-field enables quantifying near-field CD enhancements. Thereby, based on this far-field measurement, the optimal response of the antenna is predicted for enhanced chiral sensing. Experimental validation of this near-to-far-field relation is provided for silicon spherical nanoantennas. The experimental results, supported by analytical theory and exact numerical simulations, can be interesting for the experimental characterization of devices capable of enhancing CD from a single far-field Stokes measurement.     

宽带高增益双层硅基MEMS微带天线阵列

针对传统微带天线带宽窄和增益低等问题,设计了一种易与射频（RF）前端集成的硅基微带天线。该天线设计结合MEMS工艺,将高阻硅和低阻硅通过键合工艺形成双层硅基底,来改善微带天线介质基板的等效介电常数,有效增大了天线的带宽。同时通过在地面引入缺陷地结构（DGS）,有效的抑制谐波的产生。在此基础上设计了中心频率为10 Hz,22天线辐射阵列。仿真结果表明,天线相对阻抗带宽达到15.9%,增益超过10.9 dB,比传统微带天线有明显提升,同时满足引信中天线抗干扰的要求。     

氧的低温吸附模型与计算

受化学氧碘激光器(COIL)高效率小型化及新型压力恢复技术发展的推动,考虑COIL中气体氧的低温吸附问题。从质量守恒观点出发考察了气体流过沸石多孔床的压力与速度的关系,建立了吸附剂吸收的物质与气流中物质关系的吸附平衡方程。由吸附物较少的特点,得出在确定的压力梯度下速度为常数的近似。由吸附平衡方程与吸附速率方程,构成低温吸附模型方程,其中,亨利等温线方程作为辅助关系。对低温吸附模型方程作数值求解,得到了气流中氧质量浓度及吸收的氧质量浓度随时间变化的规律,以及这些质量浓度分布的长时间渐近特征。     

基于正交超声驻波场的粒子运动建模和控制

为了获得具有均匀的倒金字塔表面微结构的多晶硅,提出了一种新腐蚀加工方法。通过建立一个相互正交的超声驻波场,来协助硅的化学侵蚀并改善其对光的吸收能力。首先对硅片表面结构进行一些比较,在二维上建立网格状的数学模型。然后建立网格中粒子运动的控制理论模型,并进行仿真验证。最后设计实验用于检验超声驻波对粒子的运动控制效果。多晶硅侵蚀结果说明将超声驻波应用在网格化微加工上是可行、可靠的。     

SiC表面电磁模态及其非线性优化

基于特殊的SiC周期性结构,理论分析了SiC表面特殊电磁模态的激发特性,并利用数值模拟的方法研究了该周期性结构的红外辐射/吸收特性。模拟结果表明该周期性结构在电磁波照射下可以支持多种电磁模态的激发,并且多种电磁模态之间存在相互耦合现象,证实了理论分析的结果。基于非线性优化算法,分别对结构在单个频率整个角度范围内的红外辐射/吸收特性,以及整个研究频段内的垂直方向红外辐射/吸收特性进行了优化。优化的结果显示,相比于原来的结构,优化后结构的等效发射率/吸收率有较显著地提升。     

纳米羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖多孔生物复合材料的制备与性能研究

采用化学沉淀法合成了纳米羟基磷灰石粉体(HAP),以无水乙醇为沥滤剂,以16.7%(质量分数)的柠檬酸水溶液作粘结剂,通过粒子沥滤法制备了HAP/CMCS多孔材料,并对其进行了IR、XRD、SEM、孔隙率及抗压强度的测试。结果表明HAP/CMCS复合材料复合前后两组份的化学组成未发生显著变化,但两相间发生了相互作用。多孔材料孔隙率高,孔径分布范围宽,其尺寸分布大约从几微米到600微米,以圆形为主,具有良好的贯通性,非常有利于组织在其中的长入与扩展。当复合材料中CMCS含量为40%,复合材料/造孔剂的质量比为1:1时,多孔材料的孔隙率接近75%,其抗压强度可达21MPa以上,可以满足骨组织工程支架材料的要求。     

不同形貌氮化硅纳米结构的制备与表征

分别通过VLS和VS生长机制得到了Si3N4纳米线和纳米带.产物经X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等表征手段进行了分析.FTIR图谱表明它们在800～1100cm-1的波数范围内有一个宽的吸收带,这是Si-N键伸缩振动模式的典型吸收带.它们的室温光致发光图谱显示,在420nm左右都有一很强的发射带,表明其将在纳米光电器件中有潜在应用.另外,Si3N4纳米线发光峰与纳米带的发光相比有少许蓝移(蓝移约4nm),这可能和晶须尺寸的少许差别有关.至于纳米带的发光强度大于纳米线的原因,可能是纳米带的比表面积相对较大,有利于悬键的形成,从而导致材料结构内缺陷的浓度较大.